中國網/中國成長門戶網訊 在達爾文提出天然選擇學說之前，法國退化論前驅拉馬克就提出有名的“取得性遺傳”實際，以為生物體可以或許隨外界周遭的狀況變更自動做出轉變，并將取得的有利性狀穩固遺傳給后代。但是，由于缺少直接的分子遺傳學證據，這一實際持久存在爭議。2025年5月22日，中國迷信院遺傳與發育生物學研討所曹晨風院士團隊在Cell雜志頒發主要研討結果。該研討經由過程解析水稻北移蒔植經過歷程中的耐冷順應性演變紀律，初次在分子程度證明了周遭的狀況引誘的表不雅遺傳變異可介導順應性性狀的跨代遺傳，為拉馬克取得性遺傳供給了直接證據。
多代冷勒迫引誘ACT1啟動子區DNA往甲基化付與水稻高緯度耐冷順應性
研討團隊樹立了立異的多代持續冷勒迫挑選系統，針對水稻對高溫最敏感的減數決裂期停止冷勒迫處置。顛末三代定向選擇，勝利取得耐冷性明顯晉陞且遺傳穩固的水稻株系。該取得性性狀浮現顯性遺傳特征，且能在撤消高溫勒迫后的常溫前提下至多穩固遺傳五代。
經由過程多組學剖析，研討職員發明阿拉伯半乳糖卵白基因ACT1啟動子區的甲基化缺掉是要害變異位點。該變異使ACT1表達不再受高溫克制。經由過程DNA甲基化編纂體系對ACT1啟動子甲基化狀況停止靶向潤飾，勝利完成了耐冷性的定向調控，確證了表不雅遺傳變異的因果性。
分子機制研討表白，高溫勒迫經由過程克制DNA甲基轉移酶MET1b的表達，招致ACT1啟動子區甲基化保持受阻，構成低甲基化表不雅等位型。進一個步驟研討發包養網現，ACT1啟動子包養網的甲基化變異區域存在轉錄因子Dof1的聯合位點，其聯合對DNA甲基包養化敏感。Dof1為一個受冷引誘表達的激活型轉錄因子，敲除后明顯下降孕穗期的耐冷才能。這些研討提醒了完全的冷順應調控通路：高溫勒迫下調甲基轉移酶MET1b的表達，激發ACT1啟動子DNA甲基化喪失，增進Dof1的聯合，從而激活ACT1表達，付與水稻耐冷性。
天然變異剖析發明，ACT1基因序列高度守舊，但其DNA甲基化狀況浮現多態性，且明顯聯繫關係水稻的耐冷性。對來自中國三個重要稻區的131份農家種的DNA甲基化剖析表白，低緯度寒帶和亞寒帶天氣的華南和華中稻區88%以上的農家種含高甲基化ACT1，而高緯度冷冷氣候的西南稻區則明顯富集低甲基化ACT1。這種“南高北低”的DNA甲基化梯度分布，暗示ACT1表不雅變異為水稻北遷冷順應中要害馴化位點。
這項研討體系說明了冷勒迫引誘的DNA甲基化變異在水稻順應高緯度高溫周遭的狀況中的要害感化，提醒了表不雅遺傳調控在物種疾速周遭的狀況順應中的分子機制。為拉馬克取得性遺傳實際提包養網供了分子層面上的直接證據。審稿專家評包養價：“該研討超出了傳統達爾文退化實際框架，為懂得順應性退化供給了新范式”。同時，該研討還創立了“窘境馴化-表不雅變異判定-精準編纂”的作物定向抗逆育種新思緒，將為應對全球天氣變更下的農業生孩子挑釁供給立異性處理計劃。
中國迷信院遺傳與發育生物學研討所曹晨風院士和宋顯偉研討員為該論文的通信作者，宋顯偉研討員、博士后唐善杰和中國迷信院昆明植物研討所的劉暉副研討員為論文的配合第一作者。黑龍江省農業迷信院耕耘與栽培研討所的孟英研討員、姜樹坤研討員和王立志副研討員，東南產業年夜學王寶博士也介入了該項研討。
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